A DARPA új fejlesztése: eljött az emberi agyat utánzó kamerák korszaka

A Fast Event-based Neuromorphic Camera and Electronics (gyors, eseményalapú neuromorf kamera és elektronika), tehát a FENCE keretén belül, egy olyan kamerarendszer kialakítására törekednek, amely a vizuális ismeretek segítségével le tudja utánozni, hogy az emberi agy miként dolgozza fel a beérkező információkat. Három kutatócsoport dolgozik a projekten a Raytheon, a BAE Systems és a Northrop Grumman vállalatok vezetésével. Megbízásuk tehát egy infrasugaras (IR) kamerarendszer kifejlesztése, aminek kevesebb adatot kell feldolgoznia, kisebb az energiaigénye és gyorsabb működésre képes. 

Hol tart most a technológia?

A mai modern kamerák egyre kifinomultabbak és hatékonyabbak, de úgy tűnik ezek miatt válnak saját sikerük negatív hatásainak elszenvedőivé is. Elvégre a korszerű eszközök alkalmasak nagy felbontású képek készítésére, illetve a lefotózni kívánt objektum gyors követésére, de mindez azzal jár, hogy a nagy mennyiségű adat feldolgozása több időt emészt fel, valamint energiaigényük is viszonylag magas. 

A DARPA szerint ez mind rendben is van addig, míg a feladat csupán annyi, hogy egy repülőgépet kell levideózni a szép, tiszta kék égbolton, azonban mikor a háttér különböző külső tényezők hatására megváltozik, mint az sok esetben megesik a katonai használat során, akkor ezek az eszközök sajnos már nem elegendőek. A hadszíntéren ugyanis nincs idő arra várni, hogy a kamera rendesen fókuszáljon, mert bármelyik elmulasztott pillanat komoly következményeket vonhat maga után. 

Pixelről pixelre: a változások követése

Szóval a FENCE projekt célja olyan eszközök kifejlesztése, melyek képesek gyorsan reagálni az eseményekre. A korábbi változatoknál sokkal intelligensebb kamerákra számítanak az agyműködés leutánzásával, vagy a neuromorf információs technológiáknak köszönhetően. Ezáltal drasztikusan lecsökkenthető a feldolgozandó adat mennyisége, hiszen a tervek szerint kiszűri a képről a lényegtelen részleteket. Összegezve a kamera nem az egész képet fogja nézni, csupán azokra a pixelekre fog fókuszálni, ahol valami történt, valami megváltozott.

Ezen célkitűzések elérésére a FENCE csapata egy alacsony késleltetésű és energiaigényű, hőérzékelős (FPA), kiolvasásra használt integrált áramkörű (ROIC) kamerán és egy olyan feldolgozó rétegen dolgozik, ami segíti, hogy a ROIC időben és térben releváns jelek azonosítson. Az új digitális jelfeldolgozás, a gépi tanulás és a tanuló algoritmusok szintén fontos részét képezik majd az eszköznek, hiszen általuk hatékonyabban tud majd alkalmazkodni a komplex, folyamatosan változó hátterekhez.

A végkimenetel

Ezen munkálatok eredményeképpen egy kevesebb, mint 1,5 W-os szenzor kialakítása lenne a legideálisabb, tekintve, hogy az új technológia elsősorban katonai használatra készül. Ez magába foglalja az autonóm eszközökön, a robotikában és az IR keresés és követés során történő hasznosítást, tehát elég sokrétű lenne az alkalmazása.

– mondta Dr. Whitney Mason, a FENCE projekt vezetője. 

A kamerák tehát folyamatos fejlesztés alatt állnak és csak idő kérdése, míg elérik a kívánt szintet. Nagyon elgondolkodtató, hogy milyen ütemben halad előre az ágazat, mennyire pontos vizuális információk befogadására és feldolgozására lesznek képesek ezek a kis eszközök. 

A cikk szerzője Szecsődi Ramóna.